【正文】 1 1 1 1 2 . 2 0 4 3 4 . 9 0 9 1 0 7 . 1 7 7 ( k m o l /h1 0 4 1 )06W ? ? ? 7 7 5 7 .5 2 4 0 .4 0 51 0 6 1 8 0 .7 3 1Fx ??? 17 7 7 2 2 .6 1 5 0 .9 91 0 6 7 3 .5 4 4Dx ??? 3 4 .9 0 9 0 .0 0 3 0 71 0 6 1 0 7 .1 7 7Wx ??? 因為泡點進料： m in ( 1 )1 []11DDFFxxR ?? ????? (53) 所以m i n 1 0 . 9 9 1 . 8 5 ( 1 0 . 9 9 )[ ] 2 . 8 41 . 8 5 1 0 . 4 0 5 1 0 . 4 0 5R ?? ? ??? 取 m 1RR?? 理論板數(shù)計算 在精餾塔的設(shè)計型計算中，為了進行技術(shù)經(jīng)濟分析，確定適宜回流比可采用吉利蘭圖進行簡捷計算。0 ? ? 則 0 0 .0 0 8 6 7 3 6 0 0h 0 .0 3 2 8 ( m )3 6 0 0 1 .3 2 0 .2????? 0h h 566 328 238 ( m ) 0 .00 6mW ? ? ? ?， 故合理的設(shè)計降液管底隙高度 。設(shè)進口水溫為 293K，出口水溫 323K，溫度變化Δ t=30K。o0. 96 21 4. 21 7 20 5. 64 8 ( C)mmtt?? ? ? ? ? ? ? 故 2 4 0 .9 6 6 ( )t 4 7 0 2 0 5 .6 4 83959543. 816T mQSmK? ? ??? 選用 JB/T 471592，列管公稱直徑 450mm；管心距為 25mm；管程數(shù)為 2；管子總根數(shù)為 126 個；中心排管數(shù)為 12 個；管程流通面積為 ；列管長度 4500mm，實際換熱面積 ，需要 1 個這樣的換熱器。滅火劑：泡沫、干粉、二氧化碳、砂土 ， 用水滅火無效。 （ 2） 開拓原料。學(xué)了化工原理課已經(jīng)有一段時間了，有些內(nèi)容忘記了，但在論文設(shè)計期間又重新對化工原理這門課程進行了熟知，同時本論文還涉及化工熱力學(xué)、化工設(shè)計、分離工程、機械制圖等課程的學(xué)習(xí)。 （ 4） 催化劑開發(fā)研究。 發(fā)展建議 （（ 1） 規(guī)?；a(chǎn)。 （ 3） 有害產(chǎn)物為一氧化碳 、 二氧 化碳 的燃燒 。o2121tt 45 0 80t C)t 45 0lnln 8 21 4. 2t 170 (m? ? ? ?? ? ? ??? 12215 0 0 1 0 0 1 3 .35 0 2 0TTR tt? ?? ? ??? 2111 0 .0 65 0 2 05 0 0 2 250ttP Tt? ?? ? ??? 查得 ??? ，取 K=470W/（ m2孔中心距 t 為： t=3d=3 5=15(mm) 篩孔數(shù)目 n 為： 221 . 1 5 5 1 . 1 5 5 2 . 3 6 2n 1 2 1 2 5t 0 . 0 1 5aA ?? ? ?(個 ) 開孔率為： % 220 ?????????? ）（? 冷凝器的設(shè)計 本冷凝器設(shè)計是通過在原有工藝條件確定換熱面積，冷凝器可分為水冷式，空氣冷卻式和蒸發(fā)式三種，而所采用的為水冷式。 降液管底隙高度 h0： h0 39。進料熱 量如下： 15 = 14 7 07 89 22 35 08= ( kJ/h)Q ??苯 = 51 51 89 78 39 46= ( kJ/h)Q ??甲 苯 = 17 831 .15 5 47 60 .88 99 = ( kJ/h)Q ??乙 苯 == kJ/hQ Q Q Q??進 總 苯 甲 苯 乙 苯 塔頂輸出熱量： = 07 814 76 21 31 735= ( kJ/h)Q ??苯 = = ( kJ/h)Q ??甲 苯 塔底輸出熱量： = 17 131 .15 5 54 56 .3002 0= ( kJ/h)Q ??乙 苯 = 1051 97 89 57 202 = ( kJ/h)Q ??甲 苯 = 1 .7 0 7 10 .2 9 4 5 1 .1 9 00 2 = ( k J/h )Q ??苯 11662 = = ( kJ6 /h)3Q ? ? ? ?出 總 熱負荷為 111= = ( kJ/h5 93 )0 .2TQ Q Q? ? ?出 總 進 總 表 59 苯 /甲苯塔熱量衡算表 進料熱量 kJ/h 出料熱量 kJ/h Q苯 （塔頂） Q苯 Q甲 苯 Q甲 苯 Q乙 苯 （塔底） Q乙 苯 Q甲 苯 Q苯 熱負荷 TQ 合計 合計 （ 4）苯乙烯精餾塔的熱量衡算 塔進料熱量： 表 510 苯乙烯精餾塔進料熱量 組分 苯乙烯 乙苯 甲苯 合計 熱量（ kJ/h） 塔頂： = 1. 71 7 = ( kJ /h)Q ??乙 苯 = 1. 70 7 82. 60 4 39 5. 60 79 = ( kJ/h )Q ??甲 苯 = 3 872 .70 2 11 19 29= 7 ( kJ/h)Q ??苯 乙 烯 塔底： = 1. 73 10 8. 9 = ( kJ /h)Q ??苯 乙 烯 = 1 .7 1 7 1 0 8 .9 =3 4 .9 0 9 6 5 2 7 .3 3 0 ( k J/h )Q ??乙 苯 16 熱負荷： 20 93 50 5. 89 7 65 27 .3 3 13 90 29 .( ) ( kJ/h7 )46Q ? ? ? ? ? ? ?表 511 苯乙烯精餾塔出料熱量 進料組分熱量 kJ/h 出料組分熱量 kJ/h 苯乙烯 （塔頂）乙苯 乙苯 甲苯 甲苯 苯乙烯 （塔底）乙苯 苯乙烯 熱負荷 總計 總計 主要設(shè)備選型 苯乙烯精餾塔操作條件 苯乙烯精餾塔進料組成為： 苯乙烯 、乙苯 、甲苯。 = 7 7 8 8 .6 7 9 1 .7 1 7 1 0 0 = 1 3 3 7 3 1 6 .1 8 4 ( k J/h )Q ??乙 苯 39。 苯 /甲苯塔進料組成： =14 7. 17 0k g/hm苯 12 = 51 51 kg /hm甲 苯 =31 .1 55 kg /hm乙 苯 進料量總計 m=++=(kg/h) 塔頂： = 14 7. 17 ( 1 0. 2% ) 14 6. 87 6( kg /h)m ? ? ?苯 = 51 51 % = 54 ( kg /h)m ?甲 苯 塔底： =31 .1 55 kg /hm乙 苯 = 14 7. 17 0. 2% = 0. 29 4( kg /h)m ?苯 = 5 1 8 .1 5 1 1 .5 5 4 = 5 1 6 .5 9 7 ( k g /h)m甲 苯 全塔出口總計 m=++++=(kg/h) （ 5）苯乙烯精餾塔的物料衡算 苯乙烯精餾塔：塔頂苯乙烯 %；乙苯 %。 （ 1） 反應(yīng)器的物料衡算： 乙苯脫氫反應(yīng)方程式為： 主反應(yīng) C6H5C2H5 → C6H5CHCH2 + H2 (1) 副反應(yīng) C6H5C2H5 → C6H6 +C2H4 (2) C6H5C2H5 + H2 → C6H5CH3 + CH4 (3) 物料衡算相關(guān)技術(shù)條件： (1)式選擇性為 95%，其轉(zhuǎn)化率為 60%； (2)、 (3)選擇性分別為 1%、 3%。 4 設(shè)計任務(wù)書 原料： %( W% )的乙苯，視為純物質(zhì)。 苯乙烯生產(chǎn)工藝流程的選擇 在工藝流程的選擇上要遵從“技術(shù)上先進和經(jīng)濟上合理”的原則來考慮問題，絕熱催化脫氫所用反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單且裝置費用可觀，也有很強的生產(chǎn)力。 苯乙烯需求增大就要擴大規(guī)模來生產(chǎn)，帶動周圍國家和企業(yè)去挑戰(zhàn)機遇。 2 苯乙烯市場分析 [2~3] 世界市場分析 世界苯乙烯產(chǎn)能主要分布在北美、西歐及東北 亞 地區(qū)。 苯環(huán)可與 乙烯基 形成共軛電子對，其 不溶于水，溶于乙醇、乙醚 等有機溶劑 中 ； 有毒， 在 空氣中允許濃度為 。 本文 主要根據(jù)生產(chǎn)設(shè)計任務(wù)書進行物料衡算和能量衡算 以及 對設(shè)備理論上進行了尺寸計算及選擇，使設(shè)備滿足設(shè)計要求， 達到所需要的工藝條件 ，同時 分析了國內(nèi)外苯乙烯的生產(chǎn)和供需情況， 并對生產(chǎn)苯乙烯過程中所發(fā)生的危險事故的發(fā)生及工藝上的問題作了介紹， 提出了 一些對未來市場上有用的生產(chǎn)新技術(shù) 。 關(guān)鍵詞 ：苯乙烯；乙苯脫氫；工藝計算；乙苯苯乙烯精餾 4 The process design of annual output 80,000 tons styrene Liuchuanhong Director： zhan yi min （ College of Chemistry and chemical engineering， Huangshan University, Huangshan, Anhui, 245041） Abstract： The design is based on an annual output of 80,000tons for the production of styrene, using ethylbenzene dehydrogenation of styrene to process method, process for the whole process design and equipment selection. The design of the whole process flow is the material balance, heat balance calculations, theory of equipment size calculation and choose, make the equipment to meet the design requirements, to need process conditions. The design includes an auxiliary take control of the process flow chart and diagram of chemi